Einem chinesischen Wissenschaftlerteam ist es erstmals gelungen, Nieren mit menschlichen Zellen in Schweineembryonen zu züchten. Dies verspricht eine Alternative zu Organtransplantationen.
In Schweineembryonen gezüchtete Organe enthalten 50 – 60 % menschliche Zellen. Foto: SCMP
Ein Forschungsteam des Guangzhou Institute of Biomedicine and Health der Chinesischen Akademie der Wissenschaften veröffentlichte am 7. September in der Fachzeitschrift Cell Stem Cell eine Studie, die das Potenzial der Züchtung von Organen für Transplantationen und Forschungszwecke bei Schweinen aufzeigt. Laut China Science Net ist dies das erste Mal, dass menschliche Organe im Körper einer anderen Spezies gewachsen sind.
Die Niere ist eines der am häufigsten transplantierten Organe. Allerdings ist es aufgrund des Mangels an gespendeten Nieren schwierig, den Empfängern gesunde Organe zur Verfügung zu stellen. Das Züchten menschlicher Organe in Embryonen großer Säugetiere wäre eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem. Lai Liangxue, Co-Autor der Studie, sagte, dass die Methode seines Teams, menschliche Stammzellen in das Empfängergewebe einzuführen, die Pflege menschlicher Stammzellen im Embryo verbessere.
Von den über 1.800 für die Forschung verwendeten Embryonen entwickelten sich fünf erfolgreich, ohne zu degenerieren. Aus diesen Embryonen entwickelten sich Nieren, die zu 50 bis 60 Prozent aus menschlichen Zellen bestanden. Aus ethischen Gründen und wegen der Gefahr einer Embryo-Degeneration wurde die Schwangerschaft nach 28 Tagen abgebrochen. Das Team nutzte das Gen-Editing-Tool CRISPR, um zwei Nierenentwicklungsgene gezielt anzugreifen und das Wachstum von Schweinezellen zu begrenzen. Dadurch wird im Schweineembryo Platz geschaffen, der Platz für das Wachstum menschlicher Zellen lässt, sagte Dai Zhen, ein Mitglied des Forschungsteams.
Eine große Sorge bei der Schaffung von Chimären (Embryonen, die sowohl Zellen von Menschen als auch von Schweinen enthalten) ist die Möglichkeit, dass menschliche Zellen zur Schweinezelllinie beitragen. Menschliche Zellen wurden im Gehirn und in der Wirbelsäule des Embryos gefunden, jedoch nicht im Bereich der Genitalleiste, was darauf hindeutet, dass sich die menschlichen Zellen nicht mit den Fortpflanzungszellen des Schweins vermischten. Darius Widera, Professor für Stammzellbiologie an der University of Reading in Großbritannien, sagte, die Forschung sei ein wichtiger Meilenstein, doch die Entdeckung menschlicher Zellen im embryonalen Gehirn werfe „wichtige ethische Fragen“ auf.
Dies kann durch die Entfernung des Gens überwunden werden, das für die Entwicklung einer bestimmten Zelllinie verantwortlich ist, was jedoch der Studie zufolge auch die Nieren beeinträchtigt. In der Abhandlung werden auch andere Herausforderungen genannt, wie etwa die große Zahl degenerierter Embryonen im Experiment, die Möglichkeit einer Organabstoßung aufgrund von Unterschieden im Zelltyp und Probleme, die auftreten könnten, wenn die Embryonen länger bestehen bleiben.
Forscher arbeiten daran, das Problem des Organmangels zu lösen. Laut dem Langone Medical Center der New York University (NYU) kann eine genetische Modifikation die Expression von Genen blockieren, die eine Abstoßung verursachen. Letztes Jahr transplantierten Ärzte der NYU erfolgreich Schweinenieren mit nur einer genetischen Modifikation in einen hirntoten Patienten. Die Funktion des Organs blieb auch 32 Tage nach dem Eingriff bestehen.
An Khang (laut South China Morning Post )
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